Java多线程编程之ThreadLocal线程范围内的共享变量

模拟threadlocal类实现：线程范围内的共享变量，每个线程只能访问他自己的，不能访问别的线程。

package com.ljq.test.thread;

import java.util.hashmap;
import java.util.map;
import java.util.random;

/**
 * 线程范围内的共享变量
 * 
 * 三个模块共享数据，主线程模块和ab模块
 * 
 * @author administrator
 * 
 */
public class threadscopesharedata {
  // 准备共享的数据
  private static int data = 0;
  // 存放各个线程对应的数据
  private static map<thread, integer> threaddata = new hashmap<thread, integer>();

  public static void main(string[] args) {
    // 启动两个线程
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
      new thread(new runnable() {
        @override
        public void run() {
          // 现在当前线程中修改一下数据,给出修改信息
          int data = new random().nextint();
          // 将线程信息和对应数据存储起来
          threaddata.put(thread.currentthread(), data);
          system.out.println(thread.currentthread().getname() + " has put data :" + data);
          new a().get();
          new b().get();
        }
      }).start();
    }
  }

  static class a {
    public void get() {
      int data = threaddata.get(thread.currentthread());
      system.out.println("a from " + thread.currentthread().getname()
          + " get data :" + data);
    }
  }

  static class b {
    public void get() {
      int data = threaddata.get(thread.currentthread());
      system.out.println("b from " + thread.currentthread().getname()
          + " get data :" + data);
    }
  }
}

运行结果：

threadlocal的作用和目的：
用于实现线程内的数据共享，即对于相同的程序代码，多个模块在同一个线程中运行时要共享一份数据，而在另外线程中运行时又共享另外一份数据。

每个线程调用全局threadlocal对象的set方法，就相当于往其内部的map中增加一条记录，key分别是各自的线程，value是各自的set方法传进去的值。在线程结束时可以调用threadlocal.clear()方法，这样会更快释放内存，不调用也可以，因为线程结束后也可以自动释放相关的threadlocal变量。

threadlocal的应用场景：
订单处理包含一系列操作：减少库存量、增加一条流水台账、修改总账，这几个操作要在同一个事务中完成，通常也即同一个线程中进行处理，如果累加公司应收款的操作失败了，则应该把前面的操作回滚，否则，提交所有操作，这要求这些操作使用相同的数据库连接对象，而这些操作的代码分别位于不同的模块类中。

银行转账包含一系列操作： 把转出帐户的余额减少，把转入帐户的余额增加，这两个操作要在同一个事务中完成，它们必须使用相同的数据库连接对象，转入和转出操作的代码分别是两个不同的帐户对象的方法。

例如strut2的actioncontext，同一段代码被不同的线程调用运行时，该代码操作的数据是每个线程各自的状态和数据，对于不同的线程来说，getcontext方法拿到的对象都不相同，对同一个线程来说，不管调用getcontext方法多少次和在哪个模块中getcontext方法，拿到的都是同一个。

实验案例：定义一个全局共享的threadlocal变量，然后启动多个线程向该threadlocal变量中存储一个随机值，接着各个线程调用另外其他多个类的方法，这多个类的方法中读取这个threadlocal变量的值，就可以看到多个类在同一个线程*享同一份数据。

实现对threadlocal变量的封装，让外界不要直接操作threadlocal变量。
对基本类型的数据的封装，这种应用相对很少见。
对对象类型的数据的封装，比较常见，即让某个类针对不同线程分别创建一个独立的实例对象。

package com.ljq.test.thread;
 
import java.util.random;
 
/**
 * threadlocal类及应用技巧
 *
 * 将线程范围内共享数据进行封装，封装到一个单独的数据类中，提供设置获取方法
 * 将该类单例化，提供获取实例对象的方法，获取到的实例对象是已经封装好的当前线程范围内的对象
 */
public class threadlocaltest {
 
  private static threadlocal<integer> x = new threadlocal<integer>();
  //private static threadlocal<mythreadscopedata> mythreadscopedata = new threadlocal<mythreadscopedata>();
  public static void main(string[] args) {
    for(int i=0;i<2;i++){
      new thread(new runnable(){
        @override
        public void run() {
          int data = new random().nextint();
          system.out.println(thread.currentthread().getname() + " has put data :" + data);
          x.set(data);
           
          /*         
          mythreadscopedata mydata = new mythreadscopedata();
          mydata.setname("name" + data);
          mydata.setage(data);
          mythreadscopedata.set(mydata);
          */
          mythreadscopedata.getthreadinstance().setname("name" + data);
          mythreadscopedata.getthreadinstance().setage(data);
          new a().get();
          new b().get();
        }
      }).start();
    }
  }
   
  //使用获取到的线程范围内的对象实例调用相应方法
  static class a{
    public void get(){
      int data = x.get();
      system.out.println("a from " + thread.currentthread().getname() + " get data :" + data);
       
      /*     
      mythreadscopedata mydata = mythreadscopedata.get();
      system.out.println("a from " + thread.currentthread().getname()
          + " getmydata: " + mydata.getname() + "," + mydata.getage());
      */
      mythreadscopedata mydata = mythreadscopedata.getthreadinstance();
      system.out.println("a from " + thread.currentthread().getname()
          + " getmydata: " + mydata.getname() + "," + mydata.getage());
    }
  }
   
  //使用获取到的线程范围内的对象实例调用相应方法
  static class b{
    public void get(){
      int data = x.get();    
      system.out.println("b from " + thread.currentthread().getname() + " get data :" + data);
       
      mythreadscopedata mydata = mythreadscopedata.getthreadinstance();
      system.out.println("b from " + thread.currentthread().getname()
          + " getmydata: " + mydata.getname() + "," + mydata.getage());     
    }   
  }
}
 
 
class mythreadscopedata {
 
  // 单例
  private mythreadscopedata() {
  }
 
  // 提供获取实例方法，不加synchronized关键字表示线程各拿各自的数据，互不干扰
  public static/* synchronized */mythreadscopedata getthreadinstance() {
    // 从当前线程范围内数据集中获取实例对象
    mythreadscopedata instance = map.get();
    if (instance == null) {
      instance = new mythreadscopedata();
      map.set(instance);
    }
    return instance;
  }
 
  // 将实例对象存入当前线程范围内数据集中
  private static threadlocal<mythreadscopedata> map = new threadlocal<mythreadscopedata>();
 
  private string name;
  private int age;
 
  public string getname() {
    return name;
  }
 
  public void setname(string name) {
    this.name = name;
  }
 
  public int getage() {
    return age;
  }
 
  public void setage(int age) {
    this.age = age;
  }
}